Локальлные дифференцирования на алгебрах измеримых операторов

Аннотация

Объекты исследования: Алгебра измеримых операторов, некоммутативные алгебры Аренса, локальные дифференцирования.
Цель работы: Описание локальных дифференцирований на алгебрах измеримых операторов.
Методы исследования: В работе применены общие методы функционального анализа и теории операторных алгебр.
Полученные результаты и их новизна: Получено описание локальных дифференцирований некоммутативных алгебр Аренса, ассоциированных с конечной алгеброй фон Неймана и с точным нормальным полу-конечным следом; доказано, что в случае алгебры фон Неймана М с точным нормальным полуконечным следом т, всякий tT -непрерывный линейный оператор Д на алгебре 8(М,т), удовлетворяющий тождеству Д(/?) = Д(/?)/? +/?Д(р) является дифференцированием; показано, что всякий линейный оператор D: А(Х) —* В(Х), удовлетворяющий тождест-пву D(x") = у\*~'£>(х)х”~*, х 6 А(Х) является пространственным диффе-*=1 ренцированием, где п > 3 - некоторое фиксированное число; в коммутативном случае найдены необходимые и достаточные условия существования на алгебрах S(M) и локальных дифференцирований, не являющихся дифференцированиями; получено описание локальных дифференцирований алгебр LS(M), S(M) и относительно алгебр фон Неймана типа I без абелевой компоненты.
Практическая значимость: Результаты, полученные в диссертации, имеют научно - теоретический характер.
Степень внедрения и экономическая эффективность: Результаты, представленные в работе, могут быть использованы при чтении специальных курсов по функциональному анализу и теорий операторных алгебр для магистрантов и аспирантов.
Область применения: Функциональный анализ, теория операторных алгебр, математическая физика и их приложения.

Тип источника: Авторефераты
Годы охвата с 1992
inLibrary
Google Scholar
Выпуск:
CC BY f
1-18
38

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.
Поделиться
Нуржанов, Б. (2023). Локальлные дифференцирования на алгебрах измеримых операторов. Каталог авторефератов, 1(1), 1–18. извлечено от https://www.inlibrary.uz/index.php/autoabstract/article/view/37290
Crossref
Сrossref
Scopus
Scopus

Аннотация

Объекты исследования: Алгебра измеримых операторов, некоммутативные алгебры Аренса, локальные дифференцирования.
Цель работы: Описание локальных дифференцирований на алгебрах измеримых операторов.
Методы исследования: В работе применены общие методы функционального анализа и теории операторных алгебр.
Полученные результаты и их новизна: Получено описание локальных дифференцирований некоммутативных алгебр Аренса, ассоциированных с конечной алгеброй фон Неймана и с точным нормальным полу-конечным следом; доказано, что в случае алгебры фон Неймана М с точным нормальным полуконечным следом т, всякий tT -непрерывный линейный оператор Д на алгебре 8(М,т), удовлетворяющий тождеству Д(/?) = Д(/?)/? +/?Д(р) является дифференцированием; показано, что всякий линейный оператор D: А(Х) —* В(Х), удовлетворяющий тождест-пву D(x") = у\*~'£>(х)х”~*, х 6 А(Х) является пространственным диффе-*=1 ренцированием, где п > 3 - некоторое фиксированное число; в коммутативном случае найдены необходимые и достаточные условия существования на алгебрах S(M) и локальных дифференцирований, не являющихся дифференцированиями; получено описание локальных дифференцирований алгебр LS(M), S(M) и относительно алгебр фон Неймана типа I без абелевой компоненты.
Практическая значимость: Результаты, полученные в диссертации, имеют научно - теоретический характер.
Степень внедрения и экономическая эффективность: Результаты, представленные в работе, могут быть использованы при чтении специальных курсов по функциональному анализу и теорий операторных алгебр для магистрантов и аспирантов.
Область применения: Функциональный анализ, теория операторных алгебр, математическая физика и их приложения.


background image

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ УЗБЕКИСТАНА

имени МИРЗО УЛУГБЕКА

________________________________________________________________


На правах рукописи

УДК 517.98



НУРЖАНОВ Бердах Орынбаевич

ЛОКАЛЬНЫЕ ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЯ

НА АЛГЕБРАХ ИЗМЕРИМЫХ ОПЕРАТОРОВ


01.01.01 – Математический анализ




АВТОРЕФЕРАТ



диссертации на соискание ученой степени

кандидата физико-математических наук









Ташкент – 2012


background image

2

Работа выполнена в отделе «Алгебра и анализ» Института математики при
Национальном университете Узбекистана имени Мирзо Улугбека

Научный руководитель:

доктор физико-математических наук, профессор,

академик АН Республики Узбекистан

Аюпов Шавкат Абдуллаевич

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор

Абдуллаев Рустам Заирович

кандидат физико-математических наук,

Бер Алексей Феликсович

Ведущая организация:

Самаркандский государственный университет

имени А. Навои

Защита состоится «____» _____________ 2012 года в ____ часов на

заседании объединенного специализированного совета Д. 067.02.03 при

Национальном университете Узбекистана имени Мирзо Улугбека по

адресу: 100174, г. Ташкент, ВУЗ городок, Национальный университет

Узбекистана, механико-математический факультет, ауд. _____.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке

Национального университета Узбекистана имени Мирзо Улугбека.

Автореферат разослан «___» _______________ 2012 г.

Ученый секретарь

специализированного совета Д. 067.02.03,

доктор физико-математических наук

Тухтасинов М.


background image

3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ


Актуальность работы.

Теория дифференцирований на ограничен-

ных операторных алгебрах является важной и хорошо изученной частью
общей теории операторных алгебр.

Изучение дифференцирований операторных алгебр начинается с

работы И. Капланского, установившего, что всякое дифференцирование

AW

-алгебры типа I является внутренним. В этой же работе

И. Капланский сформулировал проблему о том, всякое ли дифференциро-
вание алгебры фон Неймана является внутренним. Эта проблема была
решена в работах С. Сакаи. Дифференцирования на

C

-алгебрах и

алгебрах фон Неймана исследованы в известных монографиях С. Сакаи.
Всестороннее рассмотрение дифференцирований в общих банаховых
алгебрах дано в монографии Г. Дейлса, в которой детально изучены
условия, гарантирующие автоматическую непрерывность дифференциро-
ваний на различных банаховых алгебрах.

Пусть

A

– некоторая алгебра. Линейный оператор

:

D A

A

назы-

вается

дифференцированием

, если

(

)

( )

( )

D xy

D x y

xD y

при всех

,

x y

A

(правило Лейбница). Каждый элемент

a

A

определяет дифференцирова-

ние

a

D

на алгебре

A

по правилу

( )

,

a

D x

ax

xa

.

x

A

Дифференцирова-

ния вида

a

D

называются

внутренними

. Если элемент ,

a

порождающий

дифференцирование

,

a

D

принадлежит более широкой алгебре

,

B

содержа-

щей

,

A

то

a

D

называется

пространственным дифференцированием

.

Одной из главных проблем в теории дифференцирований является

доказательство внутренности или пространственности дифференцирова-
ний, или же существования не внутренних дифференцирований (в частнос-
ти, нетривиальных дифференцирований на коммутативных алгебрах).

Развитие некоммутативной теории интегрирования было начато

И. Сигалом, который рассмотрел новые классы (не обязательно банаховых)
алгебр неограниченных операторов, в частности, алгебру

(

)

S M

всех изме-

римых операторов относительно алгебры фон Неймана

.

M

В 2000 году

Ш.А. Аюпов выдвинул программу исследования дифференцирований на
алгебрах неограниченных операторов и, в частности, на алгебрах сигалов-
ского типа, т.е. на различных алгебрах измеримых операторов относитель-
но алгебр фон Неймана.

Следуя программе Ш.А. Аюпова, были решены проблемы описания

дифференцирований для различных классов алгебр. В работе А.Ф. Бера,
В.И. Чилина, Ф.А. Сукочева были получены необходимые и достаточные
условия существования нетривиальных дифференцирований в регулярных
коммутативных алгебрах. А.Г. Кусраев методами булевозначного анализа
получил необходимые и достаточные условия существования нетривиаль-


background image

4

ных дифференцирований и автоморфизмов в расширенных

f

-алгебрах. В

работах С. Альбеверио, Ш.А. Аюпова и К.К. Кудайбергенова были получе-
ны описания дифференцирований алгебры

(

)

LS M

– всех локально изме-

римых операторов, алгебры

(

)

S M

– всех измеримых операторов, алгебры

(

, )

S M

– всех

-измеримых операторов, присоединенных к алгебре фон

Неймана типа I, а также для некоммутативных алгебр Аренса, ассоцииро-
ванных с алгеброй фон Неймана, и точным нормальным полуконечным
следом. Другой подход к подобным проблемам для

AW

-алгебр типа I

был предложен в работе А.Е. Гутмана, А.Г. Кусраева и С.С. Кутателадзе, а
в работе А.Ф. Бера, Б. де Пагтера и Ф.А. Сукочева – с помощью
представлений алгебры измеримых операторов в виде алгебры операторно-
значных функций были изучены дифференцирования на них.

В то же время актуальной является задача изучения различных

классов линейных операторов типа дифференцирования.

Одним из важных таких классов являются локальные дифференциро-

вания, впервые введенные в 1990 году независимо Р. Кэйдисоном и
Д. Ларсоном и А. Суруром. Р. Кэйдисон в своей работе отметил, что
локальные дифференцирования имеют важное значение в построении
дифференцирований со специфическими свойствами.

Линейный оператор

на алгебре

A

называется

локальным диффе-

ренцированием

, если для каждого

x

A

существует дифференцирование

:

D A

A

(зависящее от

x

) такое, что

( )

( ).

x

D x

Разным вопросам теории локальных дифференцирований посвящены

работы Д. Ларсона, А. Сурура, Р. Кэйдисона, М. Брешара, П. Шемрла,
Р. Криста, Б. Джонсона, Е. Шольца, В. Тиммермана, В. Шульмана и других
авторов.

В то же время проблема описания локальных дифференцирований на

алгебре измеримых операторов до сих пор оставалась открытой. В
частности,

актуальными

являются

задача

описания

локальных

дифференцирований на коммутативных регулярных алгебрах, алгебрах
измеримых

операторов

относительно

алгебр

фон

Неймана

и

некоммутативных алгебрах Аренса, а также выявление локальных
дифференцирований,

не

являющихся

дифференцированиями

на

вышеуказанных алгебрах.

Диссертационная работа посвящена изучению локальных дифферен-

цирований на алгебрах измеримых операторов.

Степень изученности проблемы.

Д. Ларсон и А. Сурур доказали,

что каждое локальное дифференцирование на алгебре

(

)

B X

всех ограни-

ченных линейных операторов на банаховом пространстве

,

X

является

дифференцированием. Р. Кэйдисон рассматривал локальные дифференци-
рования на алгебрах фон Неймана и в некоторых полиномиальных
алгебрах. Было доказано, что каждое непрерывное локальное дифференци-
рование из алгебры фон Неймана

M

в дуальный

M

-бимодуль является

дифференцированием. Этот результат был обобщен в работе М. Брешара,


background image

5

для более широкого класса линейных операторов (точнее, в случае
произвольного нормированного

M

-бимодуля), т.е. для операторов

из

M

в нормированный

M

-бимодуль

E

, которые удовлетворяют тождеству

( )

( )

( )

p

p p

p

p

 

 

для каждого идемпотента

.

p

M

Каждое локальное

дифференцирование удовлетворяет тождеству

( )

( )

( )

p

p p

p

p

 

 

. М.

Брешар и П. Шемрл доказали, что всякий линейный оператор

на

( ),

n

M

R

удовлетворяющий тождеству

( )

( )

( )

p

p p

p

p

 

 

, где

( )

n

M

R

- алгебра

n n

матриц над кольцом

R

с единицей, содержащим элемент

1

,

2

является

дифференцированием.

Б. Джонсон обобщил вышеуказанный результат Р. Кэйдисона и

показал, что каждое локальное дифференцирование из

*

C

-алгебры

A

в

произвольный банаховый

A

-бимодуль является дифференцированием. Он

также доказал, что каждое локальное дифференцирование из

*

C

-алгебры

A

в произвольный банаховый

A

-бимодуль является непрерывным.

Примеры локальных дифференцирований, которые не являются

дифференцированиями были приведены в работах Р. Кэйдисона и
Р. Криста.

Связь диссертационной работы с тематическими планами НИР.

Исследование

проводились

по

гранту

Ф.1.1.3

программы

фундаментальных исследований I Ф «Математика, механика, информати-
ка» в Институте математики при Национальном университете Узбекистана
имени Мирзо Улугбека.

Цель исследования.

Целью диссертационной работы является изу-

чение локальных дифференцирований на алгебрах измеримых операторов.

Задачи исследования.

В диссертационной работе рассматриваются

следующие задачи:

1.

Изучение

локальных

дифференцирований

на

алгебрах

измеримых операторов относительно алгебр фон Неймана типа I.

2.

Описание локальных дифференцирований некоммутативных

алгебр Аренса, ассоциированных с конечной алгеброй фон Неймана и с
точным нормальным полуконечным следом.

3.

Изучение

отображений

типа

дифференцирования

на

стандартных алгебрах.

Объект и предмет исследования.

Алгебра измеримых операторов,

некоммутативные алгебры Аренса, локальные дифференцирования, отоб-
ражения типа дифференцирования.

Методы исследований.

В работе использовались общие методы

функционального анализа и теории операторных алгебр.

Основные положения, выносимые на защиту.

На защиту выносят-

ся следующие результаты:

1. Описание локальных дифференцирований некоммутативных

алгебр Аренса, ассоциированных с конечной алгеброй фон Неймана и с
точным нормальным полуконечным следом;


background image

6

2. Описание непрерывных локальных дифференцирований на

алгебре

-измеримых операторов;

3. Исследование отображений типа дифференцирования на

стандартных алгебрах;

4. Исследование локальных дифференцирований на коммутативных

регулярных алгебрах;

5. Описание локальных дифференцирований на алгебрах измеримых

операторов относительно алгебр фон Неймана типа I без абелевой
компоненты.

Научная новизна.

В работе получены следующие новые резуль-

таты:
– описаны локальные дифференцирования некоммутативных алгебр
Аренса, ассоциированных с конечной алгеброй фон Неймана и с точным
нормальным полуконечным следом;
– доказано, что в случае алгебры фон Неймана

M

с точным нормальным

полуконечным следом

,

всякий

t

-непрерывный линейный оператор

на алгебре

(

, ),

S M

удовлетворяющий тождеству

( )

( )

( )

p

p p

p

p

 

 

является дифференцированием;
– установлено, что всякий линейный оператор

: ( )

(

)

D A X

B X

, удовлет-

воряющий тождеству

1

1

(

)

( )

,

n

n

k

n k

k

D x

x

D x x

(

)

x

A X

для некоторого

фиксированного числа

3

n

,

является пространственным дифференциро-

ванием;
– в коммутативном случае найдены необходимые и достаточные условия
существования на алгебрах

(

)

S M

и

(

, )

S M

локальных дифференцирова-

ний, не являющихся дифференцированиями;
– описаны локальные дифференцирования алгебр

(

),

LS M

(

)

S M

и

(

, )

S M

относительно алгебр фон Неймана типа I без абелевой компоненты.

Научная и практическая значимость результатов исследования.

В работе получено решение важных проблем теории локальных
дифференцирований на неограниченных алгебрах.

Все результаты и

методы, представленные в работе, могут быть использованы при
исследованиях по функциональному анализу, теории операторных алгебр,
а также в алгебраическом обосновании квантовой статистической
механики.

Реализация результатов.

Диссертационная работа носит теорети-

ческий характер. Полученные результаты диссертации могут быть исполь-
зованы в дальнейших исследованиях по теории локальных дифференци-
рований и при чтении специальных курсов.

Апробация работы.

Результаты диссертации докладывались на

семинаре «Операторные алгебры и их приложения» под руководством
академика Ш.А. Аюпова (Институт математики при Национальном
университете Узбекистана имени Мирзо Улугбека), на городском семинаре
по функциональному анализу в НУУз под руководством проф.


background image

7

В.И. Чилина, на научном семинаре кафедры «Алгебра и функциональный
анализ» механико-математического факультета НУУз под руководством
академика Ш.А. Аюпова, на научном семинаре при Специализированном
Совете

Д.067.02.03

при

НУУз

под

руководством

академика

А.С. Садуллаева, на республиканских научных конференциях «Современ-
ные проблемы математики, механики и информационных технологий»
(Ташкент, 8 мая 2008 г.) и «Дифференциальные уравнения и их приложе-
ния» (Нукус, 25-27 октября, 2009 г.).

Опубликованность результатов.

Основные результаты диссерта-

ции опубликованы в виде статей, тезисов и трудов конференций. Список
публикаций приведен в конце автореферата, в разделе «Список опублико-
ванных работ». Постановка задач и некоторые идеи доказательств работ
[2-5] принадлежат Ш.А. Аюпову, С. Альбеверио и К.К. Кудайбергенову, а
остальные основные результаты получены диссертантом.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения,

трех глав, разбитых на 7 параграфов, заключения и 54 наименований
использованной литературы. Полный объём диссертации – 91 страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении дается краткий анализ современного состояния

изучаемых в диссертации проблем теории дифференцирований и
локальных дифференцирований, формируется цель исследования и
приводится аннотация полученных результатов.

В

первой

главе

излагаются

предварительные

сведения

и

обозначения, необходимые для изложения результатов диссертации.

В первом параграфе первой главы диссертации приводятся

некоторые предварительные сведения об алгебрах измеримых и локально
измеримых операторов относительно алгебр фон Неймана.

Во

втором параграфе первой главы приводятся описания

дифференцирований на коммутативных регулярных алгебрах и алгебрах
измеримых операторов, присоединенных к алгебре фон Неймана типа I .

Вторая глава посвящена исследованию отображении типа дифферен-

цирования на операторных алгебрах.

В первом параграфе второй главы изучаются локальные дифферен-

цирования на некоммутативных алгебрах Аренса.

Пусть

M

– алгебра фон Неймана с точным нормальным полуконеч-

ным следом

.

Для каждого оператора

(

, )

x

S M

положим

0

( )

sup

,

n

n

x

de







где

0

{ }

e

 

– спектральное семейство проекторов оператора

x

.

Для

1

p

положим

(

, )

{

(

, ) : (| | )

}

p

p

L M

x

S M

x

 

 

. Тогда

(

, )

p

L M

– банахово пространство относительно нормы


background image

8

1/

( (| | ))

,

(

, ).

p

p

p

p

x

x

x

L M

Рассмотрим пересечение

1

(

, )

(

, )

p

p

L M

L M

.

(

, )

L M

является локально выпуклой полной метризуемой

-алгеброй

относительно топологии

t

порожденной системой норм

1

{

}

p

p

Алгебра

(

, )

L M

называется (некоммутативной)

алгеброй Аренса

.

Отметим, что

(

, )

L M

является *-подалгеброй в

(

, )

S M

и если

конечный след, то

(

, ).

M

L M

Теперь рассмотрим следующие пространства

2

2

(

, )

(

, )

p

p

L M

L M

и

2

2

(

, )

{

:

,

(

, )}.

M

L M

x

y x

M y

L M

Отметим, что

2

(

, )

L M

и

2

(

, )

M

L M

являются

-алгебрами, при

этом алгебра Аренса

(

, )

L M

является идеалом в

2

(

, )

M

L M

.

Если

( )

 

1

, то выполняются равенства

2

2

(

, )

(

, )

(

, ).

M

L M

L M

L M

Так как алгебра Аренса

(

, )

L M

является идеалом в

2

(

, )

M

L M

,

то всякий элемент

2

(

, )

a

M

L M

определяет пространственное диффе-

ренцирование на

(

, )

L M

по правилу

( )

,

(

, ).

D x

ax

xa

x

L M

Всякое

дифференцирование

D

алгебры

(

, )

L M

является

пространственным, при этом оно порождается элементом

2

(

, )

M

L M

,

т.е.

( )

,

(

, ),

D x

ax

xa

x

L M

для некоторого

2

(

, )

a

M

L M

.

Следующее утверждение является основным результатом этого

параграфа.

Теорема 2.1.3.

Пусть

M

– конечная алгебра фон Неймана с точным

нормальным полуконечным следом

.

Всякое локальное дифференцирова-

ние

на алгебре

(

, )

L M

является дифференцированием.

Из теоремы 2.1.3 вытекает следующее утверждение.

Следствие 2.1.2.

Пусть

M

– коммутативная алгебра фон Неймана с

точным нормальным полуконечным следом

.

Тогда всякое локальное

дифференцирование

на алгебре

(

, )

L M

тождественно равно нулю.

Второй параграф второй главы посвящен описанию непрерывных

локальных дифференцирований на алгебре

-измеримых операторов.

Топология сходимости по мере

t

на алгебре

(

, )

S M

задается

следующим семейством окрестностей нуля:

( , )

(

, ) :

(

), (

)

,

,

,

M

V

x

S M

e

P M

e

xe

M

xe

 

 


background image

9

где

,

 

– положительные числа и

M

означает операторную норму на

.

M

Основным результатом этого параграфа является следующая

теорема.

Теорема 2.2.1.

Пусть

M

– алгебра фон Неймана с точным нормаль-

ным полуконечным следом

.

Всякий

t

-непрерывный линейный оператор

на

(

, ),

S M

удовлетворяющий тождеству

( )

( )

( )

p

p p

p

p

 

 

является дифференцированием.

В случае алгебр типа I теорема 2.2.1 усиливается следующим

образом:

Следствие 2.2.1.

Пусть

M

– алгебра фон Неймана типа I с точным

нормальным полуконечным следом

.

Тогда всякий

t

-непрерывный

линейный оператор

на

(

, ),

S M

удовлетворяющий тождеству

( )

( )

( )

p

p p

p

p

 

 

(в частности, локальное дифференцирование),

является внутренним дифференцированием.

В третьем параграфе второй главы изучаются отображения типа

дифференцирования на стандартных алгебрах.

Пусть

A

– некоторая алгебра. Напомним, что линейный оператор

:

D A

A

называется

йордановым

дифференцированием,

если

2

(

)

( )

( )

D x

D x x

xD x

для всех

x

A

. Ясно, что всякое дифференцирова-

ние на алгебре

A

является йордановым дифференцированием. Обратное,

вообще говоря, неверно. Одним из важных задач операторных алгебр
является описание классов алгебр, для которых всякое йордановое
дифференцирование является дифференцированием.

Пусть

X

– вещественное или комплексное нормированное

пространство,

(

)

B X

– алгебра всех ограниченных линейных операторов,

действующих в

,

X

(

)

X

– идеал всех конечномерных операторов из

(

).

B X

Алгебра

( )

(

)

A X

B X

называется

стандартной

,

если

( )

(

).

X

A X

Заметим, что всякое дифференцирование на

( )

A X

удовлетворяет

более общему тождеству, а именно

1

1

(

)

( )

,

n

n

k

n k

k

D x

x

D x x

( ),

x

A X

(1)

где

3

n

некоторое фиксированное число.

В этом параграфе рассматривается вопрос о том, что всякий ли

линейный

оператор,

удовлетворяющий

тождеству

(1)

является

дифференцированием.

Основной

результат

настоящего

параграфа

заключается

в

следующем утверждении.

Теорема 2.3.3.

Пусть

X

– вещественное или комплексное

нормированное пространство,

( )

A X

– стандартная алгебра в

(

)

B X

и


background image

10

: ( )

(

)

D A X

B X

– линейный оператор, удовлетворяющий тождеству (1)

для всех

( ).

x

A X

Тогда

D

– пространственное дифференцирование, т.е.

( )

,

( )

D x

ax

xa x

A X

для некоторого

( ).

a

B X

В частности,

D

непрерывно.

Третья глава посвящена изучению локальных дифференцирований

на алгебрах измеримых операторов относительно алгебр фон Неймана
типа I.

В первом параграфе третьей главы описываются локальные

дифференцирования на коммутативных регулярных алгебрах.

Пусть

A

– коммутативная унитальная регулярная алгебра над полем

комплексных чисел

,

– булева алгебра всех идемпотентов алгебры

A

и

– конечная строго положительная счетно-аддитивная мера на

.

Далее

предположим,

что

A

полна

относительно

метрики

( , )

( (

)),

a b

s a

b

,

a b

A

.

Содержательным

примером

таких

алгебр

является

алгебра

0

0

( )

( , , )

L

L

 

 

– алгебра классов эквивалентности комплексных

измеримых функций на некотором измеримом пространстве

( , , )

 

с

конечной мерой

.

Так как всякое дифференцирование

D

на коммутативной регулярной

алгебре

A

не увеличивает носитель элемента и

0,

D

то по определе-

нию, каждое локальное дифференцирование

на

A

удовлетворяет

следующим условиям

( ( ))

( ),

,

s

a

s a

a

A

 

(2)

0.

 

(3)

Таким образом, условия (2), (3) являются необходимыми условиями для
того, чтобы линейный оператор

был локальным дифференцированием.

Оказывается, что эти условия являются также и достаточными.

Лемма 3.1.2.

Линейный оператор

на

,

A

удовлетворяющий соот-

ношениям (2), (3), является локальным дифференцированием.

Пусть

A

– коммутативная унитальная регулярная алгебра над полем

комплексных чисел

.

Элемент

a

A

называется

счетно-значным

, если

1

,

k k

k

a

e

где

,

k

,

k

e

 

0,

,

k

j

e e

k

j

,

1,..., ,

k j

где

– натуральное число

или

. Через

( )

c

K

обозначим множество всех счетно-значных

элементов из

.

A

Следующая теорема дает условия существования локальных

дифференцирований, которые не являются дифференцированиями на
коммутативных унитальных регулярных алгебрах.

Теорема 3.1.1.

Пусть

A

– коммутативная унитальная регулярная

алгебра над полем

или

,

– конечная строго положительная счетно-


background image

11

аддитивная мера на булевой алгебре

всех идемпотентов алгебры

A

и

A

– полна относительно метрики

( , )

( (

)),

,

.

a b

s a

b

a b

A

Тогда

следующие условия эквивалентны:
1)

( )

;

c

K

A

 

2) алгебра

A

допускает нетривиальные дифференцирования;

3) алгебра

A

допускает нетривиальные локальные дифференцирования;

4) алгебра

A

допускает локальные дифференцирования, не являющиеся

дифференцированием.

Следующее утверждение дает условия существования локальных

дифференцирований, которые не являются дифференцированиями на
алгебрах

(

)

S M

и

(

, )

S M

.

Теорема 3.1.2.

Пусть

M

– коммутативная алгебра фон Неймана с

точным нормальным полуконечным следом

.

Тогда следующие условия

эквивалентны:
1) решетка проекторов

(

)

P M

– неатомична;

2) алгебра

(

)

S M

(соответственно

(

, )

S M

) допускает невнутренние диф-

ференцирования;
3) алгебра

(

)

S M

(соответственно

(

, )

S M

) допускает нетривиальные

локальные дифференцирования;
4) алгебра

(

)

S M

(соответственно

(

, )

S M

) допускает локальные

дифференцирования, не являющиеся дифференцированием.

Замечание 3.1.1.

Отметим, что эквивалентность условий 1) и 2) в

теоремах 3.1.1 и 3.1.2 доказана в работе А.Ф. Бера, В.И. Чилина,
Ф.А. Сукочева.

Второй, и заключительный параграф третьей главы посвящен

описанию локальных дифференцирований на алгебрах измеримых опера-
торов относительно алгебр фон Неймана типа I без абелевой компоненты.

Пусть

A

– коммутативная алгебра и

( )

n

M

A

– алгебра

n n

-матриц

над

.

A

Если

, ,

1,

ij

e

i j

n

– единичные матрицы в

( )

n

M

A

, то каждый

элемент

( )

n

x

M

A

имеет форму

,

1

,

, ,

1, .

n

ij ij

ij

i j

x

a e

a

A i j

n

Пусть

:

A

A

– дифференцирование. Полагая

,

1

,

1

(

)

n

n

ij ij

ij

ij

i j

i j

D

a e

a e



 



(4)

получим корректно определенное дифференцирование

D

на алгебре

( ),

n

M

A

при этом его сужение на центр алгебры

( )

n

M

A

совпадает с

данным

.

Пусть

M

– однородная алгебра фон Неймана типа

I ,

n

n

с

центром

(

).

Z M

Тогда алгебра

M

-изоморфна алгебре

( (

))

n

M Z M

всех

n n

-матриц над

(

)

Z M

и алгебра

(

)

(

)

LS M

S M

-изоморфна алгебре


background image

12

( ( (

)))

n

M S Z M

всех

n n

-матриц над

( (

))

S Z M

, где

( (

))

S Z M

– алгебра

измеримых операторов относительно коммутативной алгебры фон
Неймана

(

)

Z M

.

Если

M

– произвольная конечная алгебра фон Неймана типа I с

центром

(

),

Z M

то существует семейство

{ }

,

n

n F

z

F

центральных

проекторов в

M

с sup

n

n F

z

1

такое, что алгебра

M

-изоморфна

C

-

произведению алгебр фон Неймана

n

z M

типа

I ,

,

n

n

F

т.е.

.

n

n F

M

z M

 

Тогда

(

)

(

).

n

n F

S M

S z M

Предположим, что

D

– дифференцирование на

(

)

S M

и

– его

сужение на её центр

( (

)).

S Z M

Тогда

отображает каждое

( (

))

( (

))

n

n

z S Z M

Z S z M

в себя. Поэтому

порождает дифференцирование

n

на

( (

))

n

z S Z M

для каждого

.

n

F

Пусть

n

D

дифференцирование

на

матричной

алгебре

(

( (

)))

(

),

n

n

n

M

z Z S M

S z M

определенное по правилу (4). Положим

({ }

)

{

(

)}, { }

(

).

n

n

n F

n

n

n F

D

x

D

x

x

S M

(5)

Тогда отображение

D

является дифференцированием на

(

)

(

).

S M

LS M

Теперь рассмотрим дифференцирования на алгебре

(

)

LS M

локально

измеримых операторов относительно алгебры фон Неймана типа I .

Пусть

M

– алгебра фон Неймана типа I . Тогда существует

центральный проектор

0

z

M

такой, что

1)

0

z M

является конечной алгеброй фон Неймана;

2)

0

z M

является алгеброй фон Неймана типа

I

.

Рассмотрим дифференцирование

D

на

(

)

LS M

и пусть

– его

сужение на

(

(

))

Z LS M

– центр алгебры

(

).

LS M

Тогда

0

z D

является внут-

ренним и следовательно, имеем

0

0,

z

т.е.

0

z

.

Пусть

D

– дифференцирование на

0

(

)

z LS M

определенное по

правилу

(5).

Рассмотрим

продолжение

D

на

0

0

(

)

(

)

(

)

LS M

z LS M

z LS M

определенное по правилу

1

2

1

1

0

2

0

(

) :

( ),

(

),

(

).

D x

x

D x

x

z LS M

x

z LS M

(6)

Если

M

– алгебра фон Неймана типа I и

(

),

A

LS M

(

)

S M

или

(

, ),

S M

то каждое дифференцирование

D

на

A

единственным образом

представляется в виде

,

a

D

D

D

где

a

D

– внутреннее дифференцирование, порожденное элементом

a

A

,

D

– дифференцирование вида (6), порожденное дифференцированием

на центр

.

A


background image

13

Основным результатом этого параграфа является следующая

теорема.

Теорема 3.2.3.

Пусть

M

– алгебра фон Неймана типа I без абелевой

компоненты. Всякое локальное дифференцирование

на

(

)

LS M

является

дифференцированием.

Из теоремы вытекает следующее утверждение.

Следствие 3.2.4.

Пусть

M

– алгебра фон Неймана типа I без

абелевой компоненты и с точным нормальным полуконечным следом

,

– локальное дифференцирование на

(

)

S M

или

(

, ).

S M

Тогда

является дифференцированием.


background image

14

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В первой главе приведены предварительные сведения и обозначения,

необходимые для изложения результатов диссертации.

Во второй главе получены результаты для отображении типа

дифференцирования на операторных алгебрах.

Дано описание локальных дифференцирований некоммутативных

алгебр Аренса, ассоциированных с конечной алгеброй фон Неймана и с
точным нормальным полуконечным следом.

Доказано, что в случае алгебры фон Неймана

M

с точным

нормальным полуконечным следом

,

всякий

t

-непрерывный линейный

оператор

на

алгебре

(

, ),

S M

удовлетворяющий

тождеству

( )

( )

( )

p

p p

p

p

 

 

является дифференцированием.

Показано, что всякий линейный оператор

: ( )

(

)

D A X

B X

, удовлет-

воряющий тождеству

1

1

(

)

( )

,

n

n

k

n k

k

D x

x

D x x

(

)

x

A X

является пространственным дифференцированием, где

3

n

некоторое

фиксированное число.

В третьей главе описаны локальных дифференцирований алгебр всех

локально

измеримых,

измеримых

и

-измеримых

операторов

относительно алгебр фон Неймана типа I без абелевой компоненты. Также
в коммутативном случае найдены необходимые и достаточные условия
существования на алгебрах

(

)

S M

и

(

, )

S M

локальных дифференцирова-

ний, не являющихся дифференцированиями.

В заключение автор выражает искреннюю благодарность своему

научному руководителю академику АН Республики Узбекистан, доктору
физико-математических

наук,

профессору

Шавкату

Абдуллаевичу

АЮПОВУ за постановку задач, ценные предложения, замечания и
постоянное внимание к работе.


background image

15

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ

1.

Нуржанов Б.О. Дифференцирования на стандартных операторных
алгебрах // Современные проблемы математики, механики и
информационных технологий: Тез. докл. Респ. науч. конф. 8 мая
2008. – Ташкент, 2008. – С. 210-212.

2.

Аюпов Ш.А., Кудайбергенов К.К., Нуржанов Б.О. Локальные
дифференцирования алгебры

-измеримых операторов // Узбекский

математический журнал. – Ташкент, 2009. – № 2. – C. 20-34.

3.

Albeverio S., Ayupov. Sh.A., Kudaybergenov K.K., Nurjanov B.O. Local
derivations on algebras of measurable operators // SFB 611, Universitat
Bonn, Preprint. – Bonn, 2009. – № 436. – 20 p.

4.

Аюпов Ш.А., Кудайбергенов К.К., Нуржанов Б.О. Локальные
дифференцирования алгебры измеримых операторов относительно
алгебр фон Неймана типа I // Узбекский математический журнал. –
Ташкент, 2010. – № 3. – C. 9-18.

5.

Albeverio S., Ayupov Sh.A., Kudaybergenov K.K. and Nurjanov B.O.
Local derivations on algebras of measurable operators // Communications
in Contemporary Mathematics. – New Jersey, 2011. – № 4 (13). –
P. 643-657.

6.

Нуржанов Б.О. Локальные дифференцирования алгебр фон Неймана
типа I // Дифференциальные уравнения и их приложения: Тез. докл.
Респ. науч. конф. 25-27 октября 2009. – Нукус, 2009. – С. 109-110.

7.

Нуржанов Б.О. Описание локальных дифференцирований на
некоммутативных алгебрах Аренса // Вестник Каракалпакского
государственного университета им. Бердаха. – Нукус, 2011. – № 1-2.
– С. 17-20.



background image

16

Физика-математика фанлари номзоди илмий даражасига талабгор

Нуржанов

Бердах

Орынбаевич

нинг

01.01.01-математик

анализ

ихтисослиги бўйича

«Ўлчовли операторлар алгебраларидаги локал

дифференциаллашлар»

мавзусидаги диссертациясининг

РЕЗЮМЕСИ

Таянч сўзлар:

Дифференциаллаш, ички дифференциаллаш, локал

дифференциаллаш, фон Нейман алгебраси, ўлчовли оператор, Аренс
алгебраси.

Тадқиқот объектлари:

Ўлчовли операторлар алгебраси, нокомму-

татив Аренс алгебралари, локал дифференциаллашлар.

Ишнинг мақсади:

Ўлчовли операторлар алгебраларида локал

дифференциаллашларни тавсифлаш.

Тадқиқот методлари:

Ишда функционал анализ ва операторлар

алгебралари назариясининг умумий усуллари фойдаланилди.

Олинган натижалар ва уларнинг янгилиги:

Чекли фон Нейман

алгебралари ва аниқ нормал ярим чекли из билан ассоциирланган
нокоммутатив Аренс алгебралари локал дифференциаллашлари тавсиф-
ланган; аниқ нормал ярим чекли

из билан

M

фон Нейман алгебраси

ҳолидаги

(

, )

S M

алгебрасидаги

( )

( )

( )

p

p p

p

p

 

 

айниятни

қонаотлантирувчи ихтиёрий

t

-узлуксиз чизиқли операторнинг диффе-

ренциаллаш бўлиши исботланган;

1

1

(

)

( )

,

n

n

k

n k

k

D x

x

D x x

(

)

x

A X

айниятни

қаноатлантирувчи

ихтиёрий

: ( )

(

)

D A X

B X

чизиқли

операторнинг ташқи дифференциаллаш бўлиши исботланган, бу ерда

3

n

– бирор фиксирланган сон; коммутатив ҳолда

(

)

S M

ва

(

, )

S M

алгебраларида дифференциаллашлар бўлмаган локал дифференциаллаш-
лар мавжудлиги учун зарур ва етарли шартлар топилган; типи I абел
компонентаси бўлмаган фон Нейман алгебраларига нисбатан

(

),

LS M

(

)

S M

ва

(

, )

S M

алгебраларида локал дифференциаллашлари тавсифлан-

ган.

Амалий аҳамияти:

Диссертацияда олинган натижалар илмий-

назарий аҳамиятга эга.

Татбиқ этиш даражаси ва иқтисодий самарадорлиги:

Ишда

келтирилган натижалар функционал анализ ва операторлар алгебралари
назариясидан магистрантлар ва аспирантлар учун махсус курслар ўқитиш-
да қўлланилиши мумкин.

Қўлланиш соҳаси:

Функционал анализ, операторлар алгебралари

назарияси, математик физика ва уларнинг тадбиқлари.


background image

17

РЕЗЮМЕ

диссертации

Нуржанова Бердаха Орынбаевича

на тему:

«Локальлные

дифференцирования на алгебрах измеримых операторов»

на соискание

ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности
01.01.01 – математический анализ.

Ключевые слова:

Дифференцирование, внутреннее дифференциро-

вание, локальное дифференцирование, алгебра фон Неймана, измеримый
оператор, алгебра Аренса.

Объекты исследования:

Алгебра

измеримых операторов, некомму-

тативные алгебры Аренса, локальные дифференцирования.

Цель работы:

Описание локальных дифференцирований на алгеб-

рах измеримых операторов.

Методы исследования:

В работе применены общие методы функ-

ционального анализа и теории операторных алгебр.

Полученные результаты и их новизна:

Получено описание локаль-

ных дифференцирований некоммутативных алгебр Аренса, ассоциирован-
ных с конечной алгеброй фон Неймана и с точным нормальным полу-
конечным следом; доказано, что в случае алгебры фон Неймана

M

с

точным нормальным полуконечным следом

,

всякий

t

-непрерывный

линейный оператор

на алгебре

(

, ),

S M

удовлетворяющий тождеству

( )

( )

( )

p

p p

p

p

 

 

является дифференцированием; показано, что

всякий линейный оператор

: ( )

(

)

D A X

B X

, удовлетворяющий тождест-

ву

1

1

(

)

( )

,

n

n

k

n k

k

D x

x

D x x

(

)

x

A X

является пространственным диффе-

ренцированием, где

3

n

некоторое фиксированное число; в коммута-

тивном

случае

найдены

необходимые

и

достаточные

условия

существования на алгебрах

(

)

S M

и

(

, )

S M

локальных дифференцирова-

ний,

не

являющихся

дифференцированиями;

получено

описание

локальных дифференцирований алгебр

(

),

LS M

(

)

S M

и

(

, )

S M

относи-

тельно алгебр фон Неймана типа I без абелевой компоненты.

Практическая значимость:

Результаты, полученные в диссертации,

имеют научно – теоретический характер.

Степень внедрения и экономическая эффективность:

Результаты,

представленные в работе, могут быть использованы при чтении
специальных курсов по функциональному анализу и теорий операторных
алгебр для магистрантов и аспирантов.

Область применения:

Функциональный анализ, теория оператор-

ных алгебр, математическая физика и их приложения.


background image

18

RESUME

Thesis of

Nurjanov Berdakh Orinbayevich

on the scientific degree

competition of the doctor of philosophy in physics and mathematics on specialty
01.01.01 - Mathematical analysis, subject: «

Local derivations on algebras of

measurable operators».

Key words:

Derivation, inner derivation, local derivation, von Neumann

algebra, measurable operator, Arens algebra.

Subjects of inquiry:

Algebra of measurable operators, non commutative

Arens algebras, local derivations.

Aim of the inquire:

Description of local derivations on algebras of

measurable operators.

Methods of the inquire:

In the work general methods of functional

analysis, of theory operator algebras are used.

The results achieved and their novelty:

a description of local derivations on

the non commutative Arens algebras associated with von Neumann algebra and
faithful normal semi-finite trace is obtained; it is proved that every

t

-

continuous linear operator

on the algebra

(

, )

S M

satisfying the identity

( )

( )

( )

p

p p

p

p

 

 

is a derivation, where

M

be a von Neumann algebra

with a faithful normal semi-finite trace

; it is proved that every linear operator

: ( )

(

)

D A X

B X

satisfying the identity

1

1

(

)

( )

,

n

n

k

n k

k

D x

x

D x x

(

)

x

A X

is a spatial derivation, where

3

n

– some fix number; necessary and sufficient

conditions for the existence of local derivations which are not derivations on
algebras

(

)

S M

and

(

, )

S M

affiliated with a commutative von Neumann

algebra are obtained; a description of local derivations of the algebras

(

),

LS M

(

)

S M

and

(

, )

S M

concerning type I von Neumann algebras without abelian

direct summands is obtained.

Practical value:

The results of the dissertation have a theoretical

character.

Degree of embed and economic effectivity:

The results, presented in the

work can be used in special courses on functional analysis and theory of
operator algebras for masters and post-graduate students.

Field of application:

Functional analysis, theory of operator algebras,

mathematical physics and its applications.





Библиографические ссылки

Нуржанов Б.О. Дифференцирования на стандартных операторных алгебрах // Современные проблемы математики, механики и информационных технологий: Тез. докл. Респ. науч. конф. 8 мая 2008. - Ташкент, 2008. - С. 210-212.

Аюпов Ш.А., Кудайбергенов К.К., Нуржанов Б.О. Локальные дифференцирования алгебры т -измеримых операторов // Узбекский математический журнал. - Ташкент, 2009. - № 2. - С. 20-34.

Albeverio S., Ayupov. Sh.A., Kudaybergenov K.K., Nurjanov В.О. Local derivations on algebras of measurable operators // SFB 611, Universitat Bonn, Preprint. - Bonn, 2009. - № 436. - 20 p.

Аюпов Ш.А., Кудайбергенов К.К., Нуржанов Б.О. Локальные дифференцирования алгебры измеримых операторов относительно алгебр фон Неймана типа I И Узбекский математический журнал. -Ташкент, 2010. - № 3. - С. 9-18.

Albeverio S., Ayupov Sh.A., Kudaybergenov K.K. and Nurjanov В.О. Local derivations on algebras of measurable operators // Communications in Contemporary Mathematics. - New Jersey, 2011. - № 4 (13). -P. 643-657.

Нуржанов Б.О. Локальные дифференцирования алгебр фон Неймана типа I // Дифференциальные уравнения и их приложения: Тез. докл. Респ. науч. конф. 25-27 октября 2009. - Нукус, 2009. - С. 109-110.

Нуржанов Б.О. Описание локальных дифференцирований на некоммутативных алгебрах Аренса // Вестник Каракалпакского государственного университета им. Бердаха. - Нукус, 2011. - № 1-2. - С. 17-20.